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1、xx6號高爐爐缸安全隱患的治理,xx鋼鐵集團煉鐵廠,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,概況：高爐有效容積:450m3,14個風口，1個鐵口，1個渣口，1999年元月開爐投產，2007年10月1日第二代高爐大修開爐，爐缸采用焙燒碳塊陶瓷杯砌筑，水冷爐底。高爐各項指標均處于較高水平，高爐爐底、爐基溫度在可控范圍之內。2008年10月10因限產停爐，2009年6月23日開爐。,高爐概況,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,安全隱患：2010年2011年底，高爐爐底、爐缸鋼殼先后出現了三次開裂2、，主要有三條豎縫，已威脅到高爐安全生產：在4#風口下方有約2.7m豎縫，主要分布爐底一層冷卻壁處，稍向上延伸至二層冷卻壁。11#風口下方有約3m豎縫，還有一處橫縫近2m，主要分布爐底一、二層冷卻壁處在6#風口下方有約2m豎縫，主要分布爐底一層冷卻壁處。,狀況調查,爐缸爐殼開裂嚴重,安全,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,狀況調查,爐缸爐殼開裂嚴重,同類型高爐比較,安全,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,安全隱患：2011年10月22日6#風口下部爐缸一層冷卻壁處又突然開裂，火苗竄出有3、半米高1.5米長，高爐再次休風處理。右圖第一張是休風以后拍下的照片，第二張是休風后補焊時拍下的照片，裂縫大約有70cm寬。考慮到安全生產和高爐限產，決定10月26日緊急降料面停爐，對安全隱患進行治理。,安全生產、限產停爐！,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸實景圖象,停爐后,針對爐缸各部位渣皮厚度及分布狀況進行統計測量：1、爐缸直徑：選取爐缸不同截面直徑最大及最小處進行測量。2、渣皮厚度：選取過去破損調查經驗判斷鐵水環流沖刷最嚴重的部位進行測量。,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患4、,數據一:爐缸直徑,爐缸數據測量,數據一:爐缸直徑,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,數據二:渣皮厚度,爐缸數據測量,3-4#風口下方230mm;,7#風口下方200mm;,11#風口下方190mm;,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,數據二:渣皮厚度,爐缸數據測量,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,數據二:渣皮厚度,爐缸數據測量,鐵口孔道長1m。鐵口區域內襯剩余400550mm，較其它部位薄了150200mm，說明鐵口區域侵蝕5、較其它部位嚴重,侵蝕模擬圖如左圖。,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸數據分析,爐缸最大直徑5540mm，與砌筑尺寸5300mm相比差值為240mm，若除掉渣皮厚度200mm，實際侵蝕了310350mm,剩余厚度490530mm，說明爐缸工作狀態良好,風口平面渣皮最厚處為360mm，渣皮最薄處為240mm，相差只有120mm，沿著圓周方向渣皮厚度較均勻，,鐵口區域內襯較其它部位薄了150200mm；鐵口區域水溫差較高，應加強冷卻,遺留問題探討,停爐后爐缸狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸數據分析,1#-6、8#風口對應爐缸侵蝕情況,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸數據分析,7#-14#風口對應爐缸侵蝕情況,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,從上圖可以看出，2#冷卻壁水溫差最高，2#冷卻壁為兩塊串聯到一起，最高水溫差為2.53，平均每塊冷壁最高水溫差為1.26，屬較高溫差，位置鐵口兩側，其它水溫差在正常范圍之內。,冷卻壁水溫差統計,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,2011年爐底溫度在540605之間,爐基溫度在132140之7、間，基本穩定。,爐底、爐基溫度統計,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸數據分析,磚襯侵蝕情況不太嚴重,除鐵口區域外，碳磚基本未受到侵蝕,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐殼開裂原因分析,鋼材材質和機械性能滿足生產需求，不是開裂原因,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐殼開裂原因分析,第一次先對1層冷卻壁4、6、11#風口開裂處爐殼及附近未開裂焊縫抽檢10%進行超聲波探傷，焊縫未發現異常，結果合格。第二次對第一層、第二層、風8、口處未開裂全部豎焊縫、環焊縫共進行30處超聲波探傷抽查，發現15處存在不同程度的氣孔夾渣類缺陷，但氣孔夾渣類缺陷是焊接過程中常見的缺陷，不具備十分嚴重的破壞性，故氣孔夾渣類缺陷不是造成焊縫撕裂的主要原因。,焊縫質量滿足生產需求，不是開裂原因,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐缸安全隱患,爐殼開裂原因分析,6高爐2007年和2011年主要操作參數,6高爐設計工藝參數,因素四:應力分析,因素一:爐殼材質,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐殼開裂原因分析,從風口取樣觀察，爐內熔融物有K、Na、Pb、Z9、n等堿金屬存在，堿金屬入侵爐缸碳磚并循環富集，爐缸碳磚形成脆化層膨脹，磚襯抗熱震性較差，推斷脆化層較厚，易產生脆化膨脹，向外張力擴大。冷卻壁與碳磚間搗料層較薄，在應力較大時，未能有效起到緩沖作用，導致爐殼開裂。,應力巨大，是爐殼開裂主要原因,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐殼開裂原因分析結論,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,確定爐缸處理方案:,針對爐殼開裂,針對爐襯搗料層變薄，竄煤氣,針對生產后預防維護,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高10、爐爐缸安全隱患,1、在第一帶鋼殼上部和第二代鋼殼下部結合處適當位置打一帶環箍，寬150-200mm，板厚20mm。2、在第三帶鋼殼上部和第四代鋼殼下部結合處適當位置打一帶環箍，寬150-200mm，板厚20mm。3、對現有開裂焊縫及附近焊縫打加強橫拉筋板，高 200mm，長600mm.4、對第一帶、第二代鋼殼未開裂立焊縫打加強橫拉筋板進行預防，高200mm，長600mm，間距500mm。5、加固完畢后，焊接打漿管進行灌漿處理。,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,4#風口部位,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方11、案,6號高爐爐缸安全隱患,6#風口部位,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,11#風口部位,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,實施一:爐殼加固,實施二:爐底灌漿,實施三:預警預控,采用新型的壓入料和澆注料相結合，對爐基煤氣竄漏通道進行封堵，以治理煤氣竄漏，消除應力,xx和瑞普同創聯合開發的塑相密封治理爐底煤氣專利技術,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,實施一:爐殼加固,實施二:爐底灌漿,實施三:預警預控,爐缸安全生產維護預案:,爐12、底煤氣值超標治理預案;爐殼溫度升高控制預案;爐底溫度異常升高治理預案;爐底狀態監控制度.高爐煤氣流制度;提高水壓，加強爐缸冷卻制度;鐵口失常控制預案.,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,實施一:爐殼加固,實施二:爐底灌漿,實施三:預警預控,兩塊冷卻壁之間，安裝4根熱電偶，穿過爐皮，插入爐底碳磚30mm,爐底一、二層28塊冷卻壁結合部位，均勻安裝14個測爐殼溫度的無線傳輸器，輸入微機,在爐缸四個方向加裝攝像頭,實施視頻監控,爐缸冷卻壁套管和冷卻壁進出水管之間跑煤氣，用鐵質“扣碗”焊接，封堵煤氣。,預控措施,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及13、分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,實施一:爐殼加固,實施二:爐底灌漿,實施三:預警預控,控制K、Na、Pb、Zn入爐，每隔半月適當提爐溫在0.55%，下調爐渣堿度，提高渣中MgO,排堿,9114mm5100mm，改為7114mm7100mm,長度260mm風口由3個增加為5個。,所有測溫點輸入微機，在線監控。配管每隔2小時，用紅外測溫儀測爐皮溫度。繪制excel表，記錄發展趨勢,割開爐殼，澆注鐵口澆注料，在外面增加150mm鐵口，重新焊接鐵口框架，灌漿，嚴格控制鐵口深度在15001700mm,操作管理,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,614、號高爐爐缸安全隱患,爐缸溫度檢測,爐底爐基溫度,爐基溫度,爐殼14點在線測溫溫度,爐缸治理效果:,爐底530-585,爐基最高130-143,相對穩定，最高72,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸溫度檢測,爐缸三層冷卻壁,爐缸四點熱電偶溫度,爐缸治理效果:,水溫差最高3,相對穩定，最高323,到現在除了定期檢修補焊之外，沒有因爐缸安全問題緊急休風。,高爐2012年3月23日重新開爐投產，運行平穩安全。,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,爐缸治理效果,爐缸治理效果:,遺留問題探討,停爐后爐缸爐殼狀況及分析,爐缸治理效果,爐缸處理方案,6號高爐爐缸安全隱患,生產中一些遺留問題:,爐缸冷卻壁套管和冷卻壁進出水管之間還有時跑煤氣。風口平臺還有跑煤氣現象。探討用熱流強度監控爐缸狀態。,感謝各位專家聆聽敬請提出寶貴意見,